JP2013541350A - 映像処理方法及びその装置、並びにそれを採用した医療映像システム - Google Patents
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Abstract
映像処理方法及びその装置、並びにそれを採用した医療映像システムに係り、該映像処理装置で組織強調映像生成部は、少なくとも２つの互いに異なるエネルギー帯域の放射線映像における所定組織に対して強調処理を行って組織強調映像を生成し、合成部は、互いに異なるエネルギー帯域の放射線映像と組織強調映像とを合成して診断映像を生成する。
【選択図】図４
【選択図】図４
Description
本発明は、映像処理方法及びその装置、並びにそれを採用した医療映像システムに関する。
一般的に、放射線、例えば、Ｘ線（Ｘ−ｒａｙ）を利用する映像診断機器は、単一エネルギー帯域のＸ線を、人体のような被写体に照射して投射された放射線映像を獲得する。Ｘ線は、照射対象物質の種類、密度またはＸ線エネルギー帯域により、物質に吸収される程度が異なる。例えば、骨のＸ線吸収係数は、軟組織に比べてはるかに高い。従って、軟組織と骨とのコントラストが高く、放射線映像で、軟組織と骨とが鮮明に区分される。しかし、互いに異なる軟組織の場合、単一エネルギー帯域のＸ線に係わる吸収係数が類似しており、放射線映像でも、類似した強度（ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）を有することになる。従って、互いに異なる軟組織であるとしても、軟組織間のコントラストが低くて区分が困難である。
本発明は、多重エネルギー放射線映像から所定組織を強調処理し、鮮明度が高い診断映像を得る映像処理方法及びその装置、並びにそれを採用した医療映像システムを提供するものである。
本発明の一側面（ａｓｐｅｃｔ）によれば、少なくとも２つの互いに異なるエネルギー帯域の放射線映像における所定組織に対して強調処理を行い、組織強調映像を生成する段階と、前記互いに異なるエネルギー帯域の放射線映像と前記組織強調映像とを合成して診断映像を生成する段階と、を含む映像処理方法が提供される。
本発明の他の側面によれば、少なくとも２つの互いに異なるエネルギー帯域の放射線映像における所定組織に対して強調処理を行い、組織強調映像を生成する組織強調映像生成部と、
前記互いに異なるエネルギー帯域の放射線映像と前記組織強調映像とを合成して診断映像を生成する合成部と、を含む映像処理装置が提供される。
前記互いに異なるエネルギー帯域の放射線映像と前記組織強調映像とを合成して診断映像を生成する合成部と、を含む映像処理装置が提供される。
ここで、組織強調映像生成時に、前記互いに異なるエネルギー帯域の放射線映像について可変加重値を適用した差映像を生成し、前記差映像を周波数領域に変換して変換係数を分析し、前記可変加重値を変更し、前記差映像生成段階と変換係数分析段階とを反復して遂行し、各可変加重値に対応する差映像の高周波数係数和の変化が最大になる可変加重値を最適加重値に設定し、前記設定された最適加重値に対応する差映像を、前記組織強調映像として出力することが好ましい。
ここで、前記互いに異なるエネルギー帯域の放射線映像について補正を行うことが好ましい。
ここで、前記補正された放射線映像について、前処理を行うこと好ましい。
ここで、前記互いに異なるエネルギー帯域の放射線映像について補正を行うことが好ましい。
ここで、前記補正された放射線映像について、前処理を行うこと好ましい。
本発明のさらに他の側面によれば、前記映像処理処置を採用する医療映像システムが提供される。
ここで、前記医療映像システムは、所定被写体に少なくとも２つのエネルギー帯域の放射線を照射し、前記放射線映像を獲得する放射線映像撮影部をさらに含んでもよい。
ここで、前記医療映像システムは、前記生成された診断映像を保存したり、あるいは前記生成された診断映像から得られる診断情報を、前記診断映像に対応させて保存する保存部をさらに含んでもよい。
ここで、前記医療映像システムは、前記生成された診断映像を伝送したり、あるいは前記生成された診断映像から得られる診断情報を、前記診断映像に対応させて伝送する通信部をさらに含んでもよい。
ここで、前記医療映像システムは、所定被写体に少なくとも２つのエネルギー帯域の放射線を照射し、前記放射線映像を獲得する放射線映像撮影部をさらに含んでもよい。
ここで、前記医療映像システムは、前記生成された診断映像を保存したり、あるいは前記生成された診断映像から得られる診断情報を、前記診断映像に対応させて保存する保存部をさらに含んでもよい。
ここで、前記医療映像システムは、前記生成された診断映像を伝送したり、あるいは前記生成された診断映像から得られる診断情報を、前記診断映像に対応させて伝送する通信部をさらに含んでもよい。
本発明によれば、多重エネルギー放射線映像について所定組織を強調処理し、鮮明度が高い診断映像を得ることにより、診断の正確度が高められる。特に、骨の陰になった軟組織や軟組織間の区分力を高めて示す必要があるすべての放射線映像診断機器で、鮮明な組織区分力を提供することにより、病変の鑑別力を増大できる。
以下、本発明の実施形態による映像処理方法及びその装置、並びにそれを採用した医療映像システムについて、添付された図面を参照して詳細に説明する。
図１は、Ｘ線エネルギーの帯域による***組織の構成物質別の吸収係数を示すグラフである。図１を参照すれば、微細石灰化（ｍｉｃｒｏ ｃａｌｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）組織と対比して見るとき、軟組織に該当する腺組織（ｇｌａｎｄｕｌａｒ ｔｉｓｓｕｅ）、脂肪組織（ａｄｉｐｏｓｅ ｔｉｓｓｕｅ）あるいは腫塊（ｍａｓｓ）のような組織の吸収係数が相対的に非常に低いということが分かる。また、軟組織、すなわち、腺組織、脂肪組織及び腫塊の間の吸収係数の差が微々たるものであることが分かる。
図２は、本発明の実施形態による医療映像システムの構成を示すブロック図である。図２に示された医療映像システムは、放射線映像撮影部２１０、映像処理部２３０、ディスプレイ部２５０、保存部２７０及び通信部２９０を含む。ここで、医療映像システムは、映像処理部２３０だけで具現できる。すなわち、放射線映像撮影部２１０、ディスプレイ部２５０、保存部２７０及び通信部２９０は、オプションとして具備できる。一方、映像処理部２３０は、少なくとも１つのプロセッサとして具現できる。
図２を参照すれば、放射線映像撮影部２１０は、少なくとも２つ以上の互いに異なるエネルギー帯域の放射線を被写体にそれぞれ照射し、被写体に係わる少なくとも二つあるいは三つ以上の放射線映像を撮影する。または、広帯域スペクトルを有する放射線を被写体に照射し、エネルギー弁別可能な検出器を利用して、二つあるいは三つ以上の放射線映像を獲得する。被写体で、同一の組織に対して照射される放射線、例えば、Ｘ線のエネルギー帯域が異なれば、当該組織に吸収される程度が異なる。このような特性を利用して、２つ以上のエネルギー帯域のＸ線を、それぞれ当該組織に照射したり、あるいはエネルギー弁別検出器を利用して、各エネルギー帯域別吸収特性が反映された多数個の放射線映像を獲得する。
映像処理部２３０は、放射線映像撮影部２１０から提供される多数個のエネルギー帯域別放射線映像で、組織の解剖学的詳細情報を強調処理して組織強調映像を生成し、エネルギー帯域別放射線映像と、組織強調映像とを利用して、放射線診断映像を生成する。すなわち、人体臓器を構成する組織のエネルギー帯域別吸収特性が互いに異なるという点を利用し、各組織の解剖学的構造が明らかに目立つ組織強調映像を生成できる。一方、放射線診断映像は、エネルギー帯域別放射線映像に組織強調映像を合成したり、あるいは重畳させて生成できる。一方、映像処理部２３０は、映像判読機能をさらに具備し、放射線診断映像から、必要とされる診断情報を生成する。
ディスプレイ部２５０は、モニタなどに具現され、映像処理部２３０で生成された放射線診断映像を表示したり、あるいは診断情報を放射線診断映像と共に表示する。
保存部２７０は、メモリなどに具現され、映像処理部２３０で生成された放射線診断映像を保存したり、あるいは映像処理部２３０で得られた診断情報を診断映像に対応させて保存する。
通信部２９０は、遠隔地に位置した他の医療映像システム、あるいは病院の医師のような専門家に、映像処理部２３０で生成された放射線診断映像、あるいは診断情報と結合された放射線診断映像を、有線あるいは無線で伝送したり、あるいは外部から提供される多重エネルギー放射線映像を受信し、映像処理部２３０に入力する。特に、多重エネルギー放射線映像を送信した他の医療映像システムあるいは専門家に、放射線診断映像あるいは診断情報と結合された放射線診断映像を有線あるいは無線で伝送できる。
一方、保存部２７０と通信部２９０は、映像判読及び検索機能をさらに含み、ＰＡＣＳ（ｐｉｃｔｕｒｅ ａｒｃｈｉｖｉｎｇ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）に一体化されもする。
一方、図２に示された医療映像システムは、放射線、例えば、Ｘ線を使用する全ての映像診断システムを含む。例えば、人体において、骨以外の軟組織だけで構成された***組織の病変を鑑別するのに利用されるマンモグラフィ（ｍａｍｍｏｇｒａｐｈｙ）映像診断システムであり得る。
図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の実施形態による多重エネルギー放射線映像の獲得方法について説明する図面である。図３Ａ及び図３Ｂを参照すれば、多重エネルギー放射線映像は、複数個の放射線ソース、例えば、Ｘ線ソースを使用するか、あるいは広帯域スペクトルＸ線を放出するＸ線ソースである場合、互いに異なるエネルギー帯域を弁別して検出する検出器を利用して獲得できる。ここで、Ｘ線ソースは、ソース内のアノード物質によって放出されるエネルギー帯域が異なる。従って、図３ＡのＥ１、Ｅ２、Ｅ３のように、エネルギー帯域が互いに異なるＸ線ソースにフィルタを組み合わせ、組織に順次に照射することにより、多数個のエネルギー帯域別放射線映像を獲得できる。また、図３Ｂのように、タングステンのように、広帯域スペクトルを有するＸ線ソースを利用し、検出器で複数個のエネルギービン（ｂｉｎ）に分け、エネルギー帯域別に区分された複数個の放射線映像を獲得できる。具体的には、光子係数検出器を利用する場合、Ｘ線エネルギー帯域別に検出器に入射される光子の個数を計算し、計算結果を映像化できる。一方、図３Ａ及び図３Ｂのグラフで、横軸は、光子エネルギー（ｐｈｏｔｏｎ ｅｎｅｒｇｙ）、縦軸は、強度（ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）をそれぞれ示す。
図４は、本発明の実施形態による映像処理装置の構成を示したブロック図である。映像処理装置は、組織強調映像生成部４１０と合成部４３０とを含んでもよい。ここで、組織強調映像生成部４１０と合成部４３０は、少なくとも１つのプロセッサとして具現されもする。
図４を参照すれば、組織強調映像生成部４１０は、多数個のエネルギー帯域別放射線映像について、既設定の組織を強調処理して組織強調映像を生成する。ここで、強調処理には、非関心組織の除去を含むが、必ずしもそれに限定されるものではない。強調処理の例を挙げれば、同一のＡ組織に対して、互いに異なる２つのエネルギー帯域のＸ線は、吸収係数が互いに異なるので、Ａ組織の吸収係数比を加重値に設定する。すなわち、Ａ組織について、各エネルギー帯域の放射線映像を獲得し、各エネルギー帯域の放射線映像について、加重減算（ｗｅｉｇｈｔｅｄ ｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎ）処理を行うことにより、Ａ組織が除去された映像、すなわち、組織強調映像が得られる。このように、Ａ組織が除去されることにより、最終放射線映像には、Ａ組織以外の残りの組織だけが含まれるので、残りの組織間のコントラストが相対的に増大したように見える。具体的には、軟組織だけで構成された***組織の場合、診断時に確認しようとする関心組織以外の非関心組織を除去することにより、病変鑑別に容易な診断映像を生成できる。すなわち、***組織で最も多く分布する脂肪（ａｄｉｐｏｓｅ）組織に対して、各エネルギー帯域別吸収係数を利用して除去することが可能である。その結果、脂肪組織以外の関心組織のコントラストが増大された診断映像が生成される。また、***組織の繊維腺（ｆｉｂｒｏｇｌａｎｄｕｌａｒ）組織についても、同一の方法で除去することにより、繊維腺組織が除去された診断映像が得られる。このように、放射線映像から、診断時に確認しようとする病変のような関心組織以外の非関心組織を除去することにより、病変鑑別に重要な組織が強調された診断映像を生成できる。
合成部４３０は、互いに異なるエネルギー帯域の放射線映像と、組織強調映像生成部４１０から提供される組織強調映像とを合成し、互いに異なる軟組織間のコントラストが高い診断映像を生成する。
図５は、本発明の他の実施形態による映像処理装置の構成を示したブロック図である。映像処理装置は、補正部５１０、組織強調映像生成部５３０、前処理部５５０及び合成部５７０を含む。ここで、補正部５１０、組織強調映像生成部５３０、前処理部５５０及び合成部５７０は、少なくとも１つのプロセッサとして具現される。図４と比べて、共通している構成要素については、その詳細的な説明を省略する。
図５を参照すれば、補正部５１０は、多重エネルギー放射線映像で、各Ｘ線エネルギー帯域による検出器の非線形特性によって発生する信号歪曲を補正する。補正部５１０は、公知の多様なキャリブレーション（ｃａｌｉｂｔａｒｉｏｎ）技法を使用できる。補正された多重エネルギー放射線映像は、組織強調映像生成部５３０に提供される。
前処理部５５０は、放射線映像についてＸ線ソースのノイズ、検出器のノイズ、散乱ノイズなどのような各ノイズ成分を低減させる。また、前処理部５５０は、多重エネルギー放射線映像のコントラスト（ｃｏｎｔｒａｓｔ）を向上させる。前処理部５５０は、公知の多様なノイズ低減技法、あるいは映像基盤コントラスト向上技法を使用できる。
合成部５７０は、組織強調映像生成部５３０から提供される組織強調された複数個の放射線映像と、前処理部５５０から提供される前処理された複数個の放射線映像とを、映像の空間周波数帯域別に合成し、全体的な解剖学的構造情報を含みつつ、病変鑑別に重要な関心組織が強調されて示される診断映像を生成する。
図６は、本発明のさらに他の実施形態による映像処理装置の構成を示したブロック図である。図６の映像処理装置は、組織強調映像生成部６３０と、高鮮明診断映像生成部６５０とを含む。
図６を参照すれば、組織強調映像生成部６３０は、３個のエネルギー帯域Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３と係わるエネルギー帯域別放射線映像６１０に係わって、第１組織強調映像と第２組織強調映像とを生成する。
高鮮明診断映像生成部６５０は、３個のエネルギー帯域Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３それぞれの放射線映像６１０に係わって、コントラスト向上（ＣＥ：ｃｏｎｔｒａｓｔ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ）処理を行う。また、組織強調映像生成部６３０で出力される複数個の組織強調映像については、ＣＥ処理を行う。ＣＥ処理は、オプションで行われる。ＣＥ処理あるいはＣＥ無処理の各映像について、周波数領域変換及び多重スケール分解（ｍｕｌｔｉｓｃａｌｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）処理を行う。周波数領域変換及び多重スケール分解処理を行うことにより、各映像を低周波数帯域、すなわち、近似帯域（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎ ｂａｎｄ）と高周波数帯域、すなわち、詳細帯域（ｄｅｔａｉｌ ｂａｎｄ）とに分解できる。ここで、多重スケール分解技法としては、簡単なウェーブレット変換（ｗａｖｅｌｅｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）だけではなく、エッジの多様な方向性を考慮したカンターレット変換（ｃｏｎｔｏｕｒｌｅｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）、カーブレット変換（ｃｕｒｖｅｌｅｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などを利用できるが、それらに限定されるものではない。
３個のエネルギー帯域Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３の放射線映像６１０については、同一の組織を強調した組織強調映像が少なくとも２つ以上生成される。従って、高鮮明診断映像生成部６５０では、複数個の組織強調映像の多重スケール分解処理の結果として生成される低周波数帯域と高周波数帯域とついて、ノイズを低減する処理を行う。すなわち、各映像の周波数帯域別に空間的フィルタ（ｓｐａｔｉａｌ ｆｉｌｔｅｒ）を利用して空間的ノイズを低減させる処理ルールを適用する。また、複数個の組織強調映像を相互参照してノイズを低減させる処理を含むノイズ低減（ＮＲ：ｎｏｉｓｅ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）処理を行い、映像に含まれたノイズを低減させる。
また、高鮮明診断映像生成部６５０では、複数個の組織強調映像の多重スケール分解処理の結果として生成される低周波数帯域と高周波数帯域とについて、対応するコントラスト向上（ＣＥ）処理を行う。ここで、ＣＥ処理は、オプションとして行われる。
一方、高鮮明診断映像生成部６５０で、ＮＲ処理後のＣＥ処理、あるいはＣＥ処理後のＮＲ処理のように遂行される。
高鮮明診断映像生成部６５０では、ＮＲ処理及びＣＥ処理された低周波数帯域並びに高周波数帯域、あるいはＮＲ処理された低周波数帯域並びに高周波数帯域について、融合規則（ｆｕｓｉｏｎ ｒｕｌｅ）を適用して合成することにより、１枚の高鮮明診断映像を生成する。
一方、高鮮明診断映像生成部６５０で、ＮＲ処理後のＣＥ処理、あるいはＣＥ処理後のＮＲ処理のように遂行される。
高鮮明診断映像生成部６５０では、ＮＲ処理及びＣＥ処理された低周波数帯域並びに高周波数帯域、あるいはＮＲ処理された低周波数帯域並びに高周波数帯域について、融合規則（ｆｕｓｉｏｎ ｒｕｌｅ）を適用して合成することにより、１枚の高鮮明診断映像を生成する。
図７は、多重スケール分解された２つの映像について、融合規則を適用して合成した例について説明する図面である。このとき、合成しようとする映像のコントラストが最大に維持されるように、コントラスト基盤合成技法を適用できるが、それに限定されるものではない。
図７を参照すれば、合成しようとする２つの映像Ｘ，Ｙの低周波数帯域と高周波数帯域との係数値を利用して、局所コントラスト（ｌｏｃａｌ ｃｏｎｔｒａｓｔ）を算出し、局所コントラストに基づいて、２つの映像を合成する。このとき、多重スケール分割されたレベルｌの各帯域で、ｋ帯域の局所コントラスト
は、次の数式１のように示される。
一方、近似帯域の合成は、次の数式２のように示される。
［数２］
ＡＬ，Ｆ（ｉ，ｊ）＝ｗＸＡＬ，Ｘ（ｉ，ｊ）＋ｗＹＡＬ，Ｙ（ｉ，ｊ）
ここで、ＡＬ，Ｆ（ｉ，ｊ）は、多重スケール分割されたレベルｌでの（ｉ，ｊ）座標での近合成された近似帯域係数値を示し、ｗＸ，ｗＹは、それぞれ映像Ｘと映像Ｙとにそれぞれ適用されたエネルギー帯域別吸収係数による加重値を示し、ＡＬ，Ｘ（ｉ，ｊ），ＡＬ，Ｙ（ｉ，Ｊ）は、それぞれ合成対象になる映像Ｘと映像Ｙとの多重スケール分割されたレベルｌでの（ｉ，ｊ）座標での近似帯域係数値を示す。
［数２］
ＡＬ，Ｆ（ｉ，ｊ）＝ｗＸＡＬ，Ｘ（ｉ，ｊ）＋ｗＹＡＬ，Ｙ（ｉ，ｊ）
ここで、ＡＬ，Ｆ（ｉ，ｊ）は、多重スケール分割されたレベルｌでの（ｉ，ｊ）座標での近合成された近似帯域係数値を示し、ｗＸ，ｗＹは、それぞれ映像Ｘと映像Ｙとにそれぞれ適用されたエネルギー帯域別吸収係数による加重値を示し、ＡＬ，Ｘ（ｉ，ｊ），ＡＬ，Ｙ（ｉ，Ｊ）は、それぞれ合成対象になる映像Ｘと映像Ｙとの多重スケール分割されたレベルｌでの（ｉ，ｊ）座標での近似帯域係数値を示す。
一方、詳細帯域の合成は、次の数式３のように示される。
ここで、
は、映像Ｘ，映像Ｙについて周波数変換されたｌレベルにおけるサブバンドｋでの（ｉ，ｊ）座標に係わる詳細帯域の係数を示し、
は、周波数変換されたｌレベルにおけるサブバンドｋでの（ｉ，ｊ）座標に係わる詳細帯域の合成結果を示す。
は、前記数式１のように、映像Ｘと映像Ｙとの周波数変換されたｌレベルにおけるｋ帯域の（ｉ，ｊ）局所領域コントラストを示す。
前述のように、サブ帯域別に合成された結果について逆変換を行い、１枚の合成された高鮮明診断映像を生成する。
前述のように、サブ帯域別に合成された結果について逆変換を行い、１枚の合成された高鮮明診断映像を生成する。
図８は、本発明の実施形態による組織強調映像生成方法について説明する図面である。図８に示された組織強調映像生成方法は、少なくとも１つのプロセッサによって実行される。
まず、単色（ｍｏｎｏｃｈｒｏｍａｔｉｃ）Ｘ線映像の場合、互いに異なる２つのエネルギー帯域での特定組織のＸ線吸収係数比を加重値として利用し、２つのエネルギー帯域の映像を減算処理することにより、当該特定組織を除去した映像が得られる。そのような場合、特定組織を除外した残りの組織のコントラストが相対的に増大されて強調される効果を提供する。一方、多色（ｐｏｌｙｃｈｒｏｍａｔｉｃ）Ｘ線映像の場合、さまざまなエネルギー帯域に係わる吸収特定が反映される。従って、組織強調映像を生成するためには、最適加重値を決定する必要がある。
図８を参照すれば、８１０段階では、２つのエネルギー帯域の放射線映像ＩＥｊについて、任意の可変加重値Ｗを適用して得られた映像と、本来の２つのエネルギー帯域の放射線映像ＩＥｉとについて差映像（ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｉｍａｇｅ）を生成する。
８３０段階では、８１０段階で生成された差映像を周波数領域に変換し、変換係数を分析する。このとき、変換技法としては、離散余弦変換（ＤＣＴ）を適用できるが、それに限定されるものではない。
前記８１０段階及び８３０段階は、可変加重値Ｗを変更して反復して遂行される。
前記８１０段階及び８３０段階は、可変加重値Ｗを変更して反復して遂行される。
８５０段階では、変更される各可変加重値Ｗに係わる８３０段階での分析結果に対応して、最適加重値を決定する。すなわち、可変加重値Ｗを変更することによって、特定組織が除去された差映像が生成される。この場合、映像の詳細情報が、可変加重値を変更することによって変化するので、差映像の高周波数係数和の変化が最大になる可変加重値を選択すれば、選択された可変加重値で生成された差映像は、特定組織が除去された組織強調映像になる。
図９は、本発明の他の実施形態による組織強調映像生成方法について説明する図面である。
図９を参照すれば、９１０段階では、多重エネルギー帯域放射線（ＭＥＸ）映像について前処理を行う。ここで、前処理は、Ｘ線ソースのノイズ、検出器のノイズ、散乱ノイズのような各ノイズ成分を低減させるものである。また、前処理は、多重エネルギー放射線映像のコントラスト（ｃｏｎｔｒａｓｔ）を向上させる。このとき、公知の多様なノイズ低減技法、あるいは映像基盤コントラスト向上技法を使用できる。ここで、前処理過程は、オプションとして具備される。
図９を参照すれば、９１０段階では、多重エネルギー帯域放射線（ＭＥＸ）映像について前処理を行う。ここで、前処理は、Ｘ線ソースのノイズ、検出器のノイズ、散乱ノイズのような各ノイズ成分を低減させるものである。また、前処理は、多重エネルギー放射線映像のコントラスト（ｃｏｎｔｒａｓｔ）を向上させる。このとき、公知の多様なノイズ低減技法、あるいは映像基盤コントラスト向上技法を使用できる。ここで、前処理過程は、オプションとして具備される。
９２０段階では、前処理された多重エネルギー帯域放射線映像について映像整合を行う。
９３０段階では、映像整合された多重エネルギー帯域放射線映像について、第１段階組織強調映像を生成する。一方、９４０段階では、９３０段階で生成された第１段階組織強調映像について、ノイズ低減処理を行う。
９３０段階では、映像整合された多重エネルギー帯域放射線映像について、第１段階組織強調映像を生成する。一方、９４０段階では、９３０段階で生成された第１段階組織強調映像について、ノイズ低減処理を行う。
９５０段階では、第１段階組織強調映像について、第２段階組織強調映像を生成する。一方、９６０段階では、９５０段階で生成された第２段階組織強調映像について、ノイズ低減処理を行う。
９７０段階では、第２段階組織強調映像について後処理を行う。ここで、後処理は、映像基盤コントラスト向上処理を有することができるが、それに限定されるものではない。
９７０段階では、第２段階組織強調映像について後処理を行う。ここで、後処理は、映像基盤コントラスト向上処理を有することができるが、それに限定されるものではない。
このように、段階的に組織強調映像を生成することにより、相対的強組織（ｒｅｌａｔｉｖｅ ｈａｒｄ ｔｉｓｓｕｅ）による軟組織映像の動的範囲の減少及び軟組織隠れ現象を解消し、関心ある軟組織映像のコントラストを向上させる。
図１０は、本発明の実施形態による第１段階組織強調映像生成方法について説明する図面である。
図１０を参照すれば、１０１０段階では、まず、エネルギー帯域別放射線映像から関心領域（ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ ｉｎｔｅｒｅｓｔ）を抽出する。被写体、例えば、***組織に係わるエネルギー帯域別放射線映像に係わるラインプロファイルから、脂肪組織（ａｄｉｐｏｓｅ）と繊維腺組織（ｆｉｂｒｏ−ｇｌａｎｄｕｌａｒ）とを含む関心領域を抽出する。
図１０を参照すれば、１０１０段階では、まず、エネルギー帯域別放射線映像から関心領域（ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ ｉｎｔｅｒｅｓｔ）を抽出する。被写体、例えば、***組織に係わるエネルギー帯域別放射線映像に係わるラインプロファイルから、脂肪組織（ａｄｉｐｏｓｅ）と繊維腺組織（ｆｉｂｒｏ−ｇｌａｎｄｕｌａｒ）とを含む関心領域を抽出する。
１０２０段階では、抽出された関心領域について、非関心組織量を推定し、１０３０段階では、非関心組織を可変的に除去する。すなわち、***の解剖学的組織構造を利用した方法に基づいて予測値を選定し、非関心組織量を推定する。多重エネルギー帯域放射線映像を基に組織損失を最小化する最適オフセット推定を介して、非関心組織、例えば、脂肪組織を抑制する。
１０４０段階では、非関心組織が可変的に除去されたエネルギー帯域別放射線映像と、本来のエネルギー帯域別放射線映像とから差映像を生成し、差映像を周波数領域に変換してコスト関数（ｃｏｓｔ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を分析する。
１０５０段階では、コスト関数に係わる分析結果によって、非関心組織を除去するか否かを判断し、非関心組織を除去すると判断された場合、非関心組織が除去された第１段階組織強調映像が生成される。
１０５０段階では、コスト関数に係わる分析結果によって、非関心組織を除去するか否かを判断し、非関心組織を除去すると判断された場合、非関心組織が除去された第１段階組織強調映像が生成される。
図１１は、本発明の実施形態による第２段階組織強調映像生成方法について説明する図面である。
図１１を参照すれば、１１１０段階では、第１段階組織強調映像の差映像を生成する。
１１２０段階では、差映像を周波数領域に変換して、コスト関数を生成する。
１１３０段階では、コスト関数の極点及び変曲点係数を抽出する。
１１４０段階では、コスト関数の極点及び変曲点係数に基づいて、第１段階組織強調映像から非関心組織を除去した第２段階組織強調映像を生成する。このとき、相対的に質量減衰カーブ（ｍａｓｓ ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ｃｕｒｖｅ）が類似した軟組織で構成された組織の区分のために、コスト関数の極点及び変曲点情報を利用できる。
図１１を参照すれば、１１１０段階では、第１段階組織強調映像の差映像を生成する。
１１２０段階では、差映像を周波数領域に変換して、コスト関数を生成する。
１１３０段階では、コスト関数の極点及び変曲点係数を抽出する。
１１４０段階では、コスト関数の極点及び変曲点係数に基づいて、第１段階組織強調映像から非関心組織を除去した第２段階組織強調映像を生成する。このとき、相対的に質量減衰カーブ（ｍａｓｓ ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ｃｕｒｖｅ）が類似した軟組織で構成された組織の区分のために、コスト関数の極点及び変曲点情報を利用できる。
本発明はまた、コンピュータで読み取り可能な記録媒体にコンピュータで読み取り可能なコードとして具現することが可能である。コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、コンピュータ・システムによって読み取り可能なデータが保存される全種の記録装置を含む。コンピュータで読み取り可能な記録媒体の例としては、ＲＯＭ（ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ−ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ（ｃｏｍｐａｃｔ ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスク、光データ保存装置などがあり、またキャリアウエーブ（例えば、インターネットを介した送信）の形態で具現されるものも含む。また、コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、ネットワークに連結されたコンピュータ・システムに分散され、分散方式では、コンピュータで読み取り可能なコードが保存されて実行される。
前記説明で多くの事項について具体的に記載したが、それらは、発明の範囲を限定するよりも、実施形態の例示として解釈されなければならない。例えば、本発明が属する技術分野で当業者であるならば、本発明の実施形態で多様に変形する可能性があることを理解できるであろう。従って、本発明の範囲は、説明された実施形態によって決定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した技術的思想によって決定されなければならない。
２１０ 放射線映像撮影部
２３０ 映像処理部
２５０ ディスプレイ部
２７０ 保存部
２９０ 通信部
４１０、５３０、６３０ 組織強調映像生成部
４３０、５７０ 合成部
５１０ 補正部
５５０ 前処理部
６１０ エネルギー帯域別放射線映像
６５０ 高鮮明診断映像生成部
２３０ 映像処理部
２５０ ディスプレイ部
２７０ 保存部
２９０ 通信部
４１０、５３０、６３０ 組織強調映像生成部
４３０、５７０ 合成部
５１０ 補正部
５５０ 前処理部
６１０ エネルギー帯域別放射線映像
６５０ 高鮮明診断映像生成部
Claims (12)
- 少なくとも二つ以上の互いに異なるエネルギー帯域の放射線映像における所定組織に対して強調処理を行い、組織強調映像を生成する段階と、
前記互いに異なるエネルギー帯域の放射線映像と、前記組織強調映像とを合成して診断映像を生成する段階と、を含むことを特徴とする映像処理方法。 - 前記組織強調映像生成段階は、
前記互いに異なるエネルギー帯域の放射線映像について可変加重値を適用した差映像を生成する段階と、
前記差映像を周波数領域に変換して変換係数を分析する段階と、
前記可変加重値を変更し、前記差映像生成段階と変換係数分析段階とを反復して遂行し、各可変加重値に対応する差映像の高周波数係数和の変化が最大になる可変加重値を最適加重値に設定する段階と、
前記設定された最適加重値に対応する差映像を、前記組織強調映像として出力する段階と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の映像処理方法。 - 前記互いに異なるエネルギー帯域の放射線映像について補正を行い、補正された放射線映像を、前記組織強調映像生成段階に提供する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の映像処理方法。
- 前記補正された放射線映像について前処理を行い、前処理された放射線映像を、前記診断映像生成段階に提供する段階をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の映像処理方法。
- 少なくとも二つ以上の互いに異なるエネルギー帯域の放射線映像における所定組織に対して強調処理を行い、組織強調映像を生成する組織強調映像生成部と、
前記互いに異なるエネルギー帯域の放射線映像と、前記組織強調映像とを合成して診断映像を生成する合成部と、を含むことを特徴とする映像処理装置。 - 前記組織強調映像生成部は、前記互いに異なるエネルギー帯域の放射線映像について可変加重値を適用した差映像を生成し、前記差映像を周波数領域に変換し、変換係数を分析し、前記可変加重値を変更し、前記差映像生成段階と変換係数分析段階とを反復して遂行し、各可変加重値に対応する差映像の高周波数係数和の変化が最大になる可変加重値を最適加重値に設定し、前記設定された最適加重値に対応する差映像を、前記組織強調映像として出力することを特徴とする請求項５に記載の映像処理装置。
- 前記互いに異なるエネルギー帯域の放射線映像について補正を行い、補正された放射線映像を、前記組織強調映像生成部に提供する補正部をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の映像処理装置。
- 前記補正された放射線映像について前処理を行い、前処理された放射線映像を、前記合成部に提供する前処理部をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の映像処理装置。
- 少なくとも二つ以上の互いに異なるエネルギー帯域の放射線映像における所定組織に対して強調処理を行って組織強調映像を生成する組織強調映像生成部と、
前記それぞれ異なるエネルギー帯域の放射線映像と、前記組織強調映像とを合成して診断映像を生成する合成部と、を含む映像処理装置を採用することを特徴とする医療映像システム。 - 所定被写体に、少なくとも二つ以上のエネルギー帯域の放射線を照射し、前記放射線映像を獲得する放射線映像撮影部をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の医療映像システム。
- 前記生成された診断映像を保存したり、あるいは前記生成された診断映像から得られる診断情報を、前記診断映像に対応させて保存する保存部をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の医療映像システム。
- 前記生成された診断映像を伝送したり、あるいは前記生成された診断映像から得られる診断情報を、前記診断映像に対応させて伝送する通信部をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の医療映像システム。
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